浅谈球罐现场安装质量管理--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

浅谈球罐现场安装质量管理

发表时间：2021/4/22 来源：《基层建设》2020年第33期作者：郑从文

[导读] 摘要：球罐由于体积大，均采用厂内压制球片后运输至现场进行组装，本文主要针对球罐现场组装过程中的质量管控进行阐述和探讨，提出了自己的见解，希望能为今后球罐现场组装的质量控制提供相应的借鉴和参考。

        荆门宏图特种飞行器制造有限公司湖北省荆门市 448000
        摘要：球罐由于体积大，均采用厂内压制球片后运输至现场进行组装，本文主要针对球罐现场组装过程中的质量管控进行阐述和探讨，提出了自己的见解，希望能为今后球罐现场组装的质量控制提供相应的借鉴和参考。
        关键词：球罐、组装、质量管理、控制
        由于球罐占地小，同等面积下能储存的介质最多，故而在石油化工领域中得到很大的应用；但同时由于球罐体积庞大，故而大制造中，均采用制造厂内压片，现场组焊成型的方法。按GB/T50094《球罐储罐施工规范》中明确，球罐现场组焊过程主要包括：①零部件的验收②球罐基础的验收③支柱的组对④球壳板的组装⑤球壳板的组焊⑥无损检测⑦热处理⑧压力试验⑨气密性试验。从整个现场安装过程来看，主要分成四个阶段，第一个阶段为施工准备阶段，主要包括零部件、球罐基础的验收。第二个阶段为施工过程阶段，主要包括球壳板的组装和焊接以及热处理。其中球罐整体热处理要求在焊缝无损检测合格后方可进行。第三个阶段为无损检测阶段，其中无损检测贯穿整个施工过程，焊缝的无损检测要求至少在焊后24小时后方可进行。第四个阶段压力试验和气密性试验阶段，估且称之为试验阶段。水压试验是为了校验球壳板的强度；气密性试验是为了检测球罐是否泄漏。本文主要从施工过程中的四个阶段来分别阐述球罐安装过程中的质量管控。
        一、施工准备阶段的质量管理
        施工准备是球罐安装的起始阶段，也是球罐安装质量控制的起始点。施工准备阶段主要质量控制点包括球罐零部件的验收和球罐基础的质量控制。
        1.1、球罐零部件的验收
        球罐零部件的验收核心是对球壳板的验收，广义上讲的验收除了对球壳板的实物进行验收检验，还包括对球壳板制造资料的检查与核实。球壳板的验收主要包括以下内容：①球壳板的几何尺寸检验（主要包括球壳板的宽度，长度，对角线的弧长和弦长）和球壳板的曲率检查；②球壳板的超声测厚；③球壳板的超声检测。其中，几何尺寸和曲率应100%进行检测，并做好记录，为后一步球壳板组装调整间隙提供依据。超声测厚建议每张球壳板检查九个点，测厚结果符合图纸要求。超声测厚和超声检测比例符合GB/T12337的要求。
        1.2、球罐基础的质量控制
        球罐基础是由土建单位进行施工，且土建单位施工误差以厘米为单位，而球罐基础验收尺寸是以毫米为单位，故在施工前有必要对球罐的基础进行复测，以保证球罐安装顺利进行。
        球罐基础的质量控制主要是对球罐基础中心圆尺寸，支柱基础的标高，每个柱脚之间的相对位置以后地脚螺栓孔的位置尺寸。具体检验及合格标准应符合GB/T12337的要求。
        二、施工阶段的质量管理
        罐的组装和焊接是球罐施工过程中最重要的一个环节，该过程的质量控制直接影响球罐的整体施工质量。因此，该过程的质量控制应该当作球罐现场安装质量控制的重中之重来看待。
        2.1上下支柱的组对
        上下支柱组对是球罐组对的关键步骤，它直接关系到球罐赤道带组对环口的水平度。故上下支组对应在现场平台上进行，组对后在对支柱的直线度、底板与支柱的垂直度、支柱长度进行检查。
        2.2球壳板的组装
        球壳板组装主要采用散装分片法，具体安装顺序为赤道带—下极带边板—下极带侧板—下极带中板—上极带边板—上极带侧板—上极带中板（以三带混合式球壳板的安装顺序为例）。
        赤道带安装采用插入法，先吊装两块带有支柱的赤道板并用钢丝绳固定，然后再将不带支柱的赤道板吊装插入固定好的两块带有支柱的赤道板之间（吊装插板前应测量柱脚垂直度和球壳板的垂弦高以及插板位置底部、顶部弦长、对角线偏差，通过拉杆进行调整），重复以上过程，直至赤道板全部吊装完毕。赤道板整体组装完后，测量组对的几何尺寸，并按要求调整到组装后的几何尺寸。赤道板调整好后，方可进行下极带板的安装，要求安装一带，调整一带。
        球壳板组装过程应注意的事项：①球壳板组装不得采用强力组装。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        ②赤道带组对时，应根据施工准备阶段测量的极带边板和赤道板的实际弧长，加考虑球壳板之间的间隙，合理确定赤道板之间的间隙值。以确保赤道板上下环口与极带板的组对。
        ③组后对的球罐，纵缝两端一定要有圆弧板加固，保证焊后棱角度控制在7mm以内。
        球壳板整体组装调整完毕后，应对组装后的球壳进行检查，主要检查的内容：对接焊缝的组对间隙、错边量、棱角度，赤道带直径差，两极间的距离和支柱的垂直度。
        2.3球壳板的焊接
        球壳板之间的现场焊接主要采用手工电弧焊，施焊时，先焊纵缝后焊环缝。在现场焊接质量管理中，主要从以下几个方面进行焊接质量控制：
        ①现场施工单位应相应的焊接工艺评定报告，并依据焊接工艺评定报告编制焊接工艺规格，指导焊工进行施焊。
        ②所有施焊的焊工必须持有焊工考试合格证书，并且施焊的钢材种类、焊接方法和焊接位置等与焊工本人考试合格项目相符合。
        ③审查焊接材料质量证明书，并有相应的焊材复验报告。现场焊条的发放、领用、保管、烘干和回收均符合规范要求。
        ④施焊环境符合规范要求。
        ⑤施焊过程管理，要求施焊时严格执行焊接工艺要求，焊前预热，焊后立即消氢处理。焊接时注意施焊顺序，注意先纵后环，先外后内，对称式施焊。尽量减少焊接带来的角变形。
        ⑥焊接结束后应对球罐的几何尺寸进行检查，主要检查的内容：对接焊缝处的棱角度、焊缝余高、焊缝宽度、球罐内直径之差。
        2.4球罐的整体热处理
        球罐整体热处理是为了消除由于在焊接过程中因焊接接头的收缩而于焊缝部位产生的高残余应力和减轻焊缝附近的局部脆化。具体热处理施工时，按照热处理曲线图进行控制，400℃以上升温速度速度宜为50~80℃/h，保温时间按每25mm厚度保温1h时进行计算，保温时间不得小于1小时，400℃以上降温速度30~50℃/h，任意两点的温差不得小于130℃。
        球罐整体热处理采用内部燃油法进行整体热处理，用柴油在球罐下人孔内经喷嘴雾化后在球罐内部燃烧，顶部设有烟囱排烟，外部采用复合硅酸盐和岩棉保温被进行保温。保温被应铺设到置距上支柱与球壳板焊缝下端起至少1000mm长度的支柱处。热处理过程中，保温被外表面温度不宜高于60℃。
        在热处理过程中，应实时监侧球罐上各点的实测温度，要求在球壳板表每隔4500mm 均应布置相应的测温点，并且在人孔与球壳板焊缝200mm内以及每块产品焊接试件上均应布置相应的测温度。温度每变化100℃应及时调整柱脚位移。热处理后应及时调整支柱的垂直度，保证支柱的垂直度符合要求。
        三、无损检测
        球罐无损检测主要包括：射线检测（常采用γ源进行检测）、超声检测和磁粉检测。由于γ源管控严格，而且对人体会产生较大伤害。现球罐现场安装过程中常采用TOFD检测代替射线检测。故球壳板对接接头的无损检测常采用TOFD检测，合格后再进行100%超声复验，且所有的焊缝表面、工卡具焊痕处、修补处均应进行100%磁粉检测。对于为宜进行磁粉检测的部位则作PT检测。MT检测要求热处理前和水压试验后各做一次。
        四、试验阶段
        试验阶段主要包括水压试验和气密性性试验，两者判定合格的标准均为无渗漏，无明显变形。水压试验合格后方可进行气密性试验。水压试验过种中应监测各柱脚基础沉降量，各柱脚沉降量应均匀，相邻柱脚的基础沉降量不大于2mm。气密性试验主要是检查各密封面是否会渗漏，垫片及螺栓、螺母均采用正式垫片、螺柱，试验合格后不再拆除。
        五、结语
        球罐现场的质量管控应贯穿整个球罐施工的全过程。每一个道工序，每一个过程必须一丝不苟，这样才行制造出质量靠的产品。我们相信，只要通过有效的质量管理，是能制造出质量合格的球罐产品的。
        参考文献
        [1]GB/T12337-2014 《钢制球形储罐》
        GB/T50094-2010 《球形储罐施工规范》